滚动阻力基础知识
试说明轮胎滚动阻力的定义
第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为4321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq −+−+−= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。
发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85波动阻力系数f＝0.013m 空气阻力系数×迎风面积C D A＝2.772主减速器传动比i0＝5.83m 飞轮转功惯量I f＝0.218kg·2二前轮转动惯量I w1＝1.798kg·2m四后轮转功惯量I w2＝3.598kg·2m变速器传动比i g(数据如下表)轴距 L＝3.2m质心至前铀距离(满载)α＝1.947m质心高(满载)h g＝0.9m1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？1.5、如何选择汽车发动机功率?1.6、超车时该不该换入低一档的排档?1.7、统计数据表明，装有0.5～2L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿车，其平均的轴负荷为汽车总重力的61.5％；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7％。
滚动阻力2011
滚动阻力滚动阻力在理论力学中，指物体滚动时受到的阻碍作用。
通常指由重力引起的，它是一种力矩作用。
滚动阻力的产生以正方体为例,如下图所示，设重力为G，重心到瞬心O的距离为e，在外力P 作用下发生滚动.，“G·e”便是滚动的阻力。
随着物体的滚动, e 逐渐缩小; G·e 也随着一同减小.当G与N共线时G·e 为零,越过共线点,- e的绝对值逐渐增大,Ⅰ- G·eⅠ也随着一同增大;此时无须外力P作用,物体便能自行滚动至稳态.我们把阻力矩从最大值G·e 到最大值Ⅰ- G·eⅠ称为一个力矩周期.在这个周期内, G·e 由最大阻碍作用变为最大动力作用,折而重新为阻力,开始下一个力矩周期.如果增加正方体的棱边我们会发现，e 随着棱边个数n 的增加而减小，从而导致G·e 的初始值减小，力矩变化周期也随之缩短。
当n 趋于无穷大时，这个正多棱体趋于圆。
此时，由于圆周上各点到圆心的距离相等，- e现象消失；力矩G·e 趋于一常量；并且，在滚动中始终维持在滚动前的临界状态。
这个常量就是圆形体的滚动阻力。
一般，由物体重力引起的滚动阻碍作用要比滑动时的摩擦阻碍作用大得多，但圆形体的滚动阻碍作用却很小。
这是因为圆形体特有的几何形状所造成的。
通常我们讲的滚动多是指圆形体的滚动。
摩擦的辅助作用力偶和力矩都能使物体滚动,但它们对瞬心有平动作用。
滚动时的磨擦作用就是这种平动作用引起的反作用. 它和具有滑动趋势时的磨擦作用是一样的,也是静磨擦力. 摩擦力F对O点不能构成力矩作用。
因此，它不是滚动阻力；但，这个反作用力F的大小对物体的滚动却有很大影响，例如，若脚下很滑（即摩擦作用小），人行走就会很吃力；汽车若在带冰的路上行驶会出现‘打滑’。
它们都说明摩擦对滚动运动有很大影响。
也就是说，对滚动来讲, 摩擦作用是稳定瞬心,使之不产生位移的必要条件。
摩擦作用越大，瞬心稳定性越强；没有磨擦作用就不能产生滚动。
汽车的滚动阻力
汽车的滚动阻力
汽车的滚动阻力是指在运行过程中车轮与路面之间产生的阻力。
滚动阻力的大小受多个因素的影响，包括：
1. 车轮的材质和结构：不同材质、不同胎面花纹的轮胎具有不同的滚动阻力。
通常，低滚动阻力和高抓地力的轮胎可以减小滚动阻力。
2. 车辆负载：车辆负载的增加会增加滚动阻力。
当车辆携带重物时，轮胎需要承受更大的载荷，从而增加了滚动阻力。
3. 路面状况：路面的平整度和摩擦系数会影响滚动阻力。
路面越平整，摩擦系数越大，滚动阻力越小。
4. 轮胎压力：轮胎的充气压力也会影响滚动阻力。
过低或者过高的轮胎气压都会增加滚动阻力。
5. 风阻：运动中的车辆会受到空气阻力的影响，这也是滚动阻力的一个重要组成部分。
6. 轮轴和轮毂的滚动摩擦：轮轴和轮毂之间的摩擦也会产生滚动阻力。
减小滚动阻力有助于提高汽车的燃油效率和行驶性能。
因此，汽车制造商通常会通过改进轮胎技术、减轻车辆重量、减少空气阻力等方式来降低滚动阻力。
carsim滚动阻力系数
carsim滚动阻力系数（原创实用版）目录1.滚动阻力系数的定义和含义2.滚动阻力系数的计算方法和影响因素3.滚动阻力系数在汽车工程中的应用4.滚动阻力系数的实验研究和发展趋势正文一、滚动阻力系数的定义和含义滚动阻力系数（Rolling Resistance Coefficient）是用来描述车轮在滚动时所受到的阻力的一个系数。
它通常用来计算滚动阻力，即车轮在滚动时所需的推力与车轮负荷之比。
滚动阻力系数的单位通常为 N/t（牛顿每吨）。
二、滚动阻力系数的计算方法和影响因素滚动阻力系数的计算方法是通过实验测定的，其具体数值与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等因素密切相关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响如下：1.路面的种类：不同类型的路面对滚动阻力系数的影响最大。
例如，混凝土路面和沥青路面的滚动阻力系数可能相差数倍。
2.行驶车速：车辆的行驶速度对滚动阻力系数也有影响。
通常情况下，车速越高，滚动阻力系数越大。
3.轮胎的构造和材料：轮胎的构造和材料对滚动阻力系数的影响也非常重要。
不同类型的轮胎在滚动阻力系数上可能存在显著差异。
4.轮胎气压：轮胎气压对滚动阻力系数的影响也不容忽视。
气压过低或过高都会导致滚动阻力系数增大。
三、滚动阻力系数在汽车工程中的应用滚动阻力系数在汽车工程中有广泛应用，主要包括以下几个方面：1.汽车性能分析：滚动阻力系数可以用来分析汽车的行驶性能，如燃料消耗、制动距离等。
2.汽车设计：在汽车设计过程中，滚动阻力系数可以用来优化轮胎设计，以降低汽车的滚动阻力。
3.交通规划：滚动阻力系数在交通规划中也有重要作用，如在设计道路时，可以考虑降低滚动阻力系数，以减少交通拥堵和提高道路通行效率。
四、滚动阻力系数的实验研究和发展趋势滚动阻力系数的实验研究一直是汽车工程领域的热点问题。
随着新能源汽车和智能驾驶技术的发展，未来滚动阻力系数的研究将更加注重节能和环保。
滚动阻力公式
滚动阻力公式滚动阻力是指物体在接触面上滚动时所受到的阻碍力量，它是物体运动过程中不可忽视的因素之一。
滚动阻力的大小与物体表面的摩擦系数、物体质量以及所受到的外力等因素有关。
在工程学和物理学中，滚动阻力的计算可以通过滚动阻力公式来进行。
本文将围绕滚动阻力公式展开讨论，以便更好地理解滚动阻力的产生和作用。
滚动阻力公式可以表示为：F = μN其中，F是滚动阻力的大小，μ是物体表面的摩擦系数，N是物体受到的外力的垂直分量。
我们来看一下物体表面的摩擦系数。
摩擦系数是一个反映物体表面粗糙程度和摩擦力大小的物理量。
当物体表面越光滑，摩擦系数越小，滚动阻力也就越小。
相反，当物体表面越粗糙，摩擦系数越大，滚动阻力也就越大。
这是因为摩擦力是由接触面的微观不规则度所引起的。
所以，当物体表面越光滑，接触面的不规则度越小，摩擦力也就越小，滚动阻力也就越小。
我们来看一下物体受到的外力的垂直分量。
当物体在水平面上滚动时，它受到的外力可以分解为垂直分量和水平分量。
滚动阻力只与垂直分量有关，与水平分量无关。
所以，当物体受到的外力的垂直分量越大，滚动阻力也就越大。
这是因为滚动阻力是由物体受到的外力的垂直分量所决定的。
当外力的垂直分量越大，物体的压力也就越大，摩擦力也就越大，滚动阻力也就越大。
滚动阻力公式的应用范围非常广泛。
在工程学中，滚动阻力公式可以用来计算轮胎在路面上的滚动阻力，以及机器和设备在滚动过程中的能耗。
在物理学中，滚动阻力公式可以用来研究物体在斜面上滚动的加速度和速度变化。
在运动学中，滚动阻力公式可以用来计算物体在滑坡上滚动的时间和距离。
总结起来，滚动阻力公式是用来计算物体在滚动过程中所受到的阻碍力量的公式。
它由物体表面的摩擦系数和物体受到的外力的垂直分量决定。
滚动阻力公式的应用范围广泛，可以用来研究和计算各种滚动运动的特性和参数。
通过理解和应用滚动阻力公式，我们可以更好地掌握物体滚动过程中的阻力作用，从而为工程和科学研究提供有力的支持。
轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力是指车辆行驶时，轮胎与地面间的接触面通过相对滚动产生的阻力。
其产生机理是涉及到轮胎的材料结构、压力、摩擦等因素。
当车轮转动时，轮胎与接触面之间的摩擦力产生阻力，这个阻力就是滚动阻力。
滚动阻力通过抵消车轮动能的方式阻碍了车辆的运动，并导致能源的浪费。
滚动阻力的作用形式是摩擦力，其大小与轮胎的材料、压力、表面粗糙度以及滚动速度等因素都有关。
降低滚动阻力是减少汽车燃料消耗的有效途径，同时也能够降低车辆在行驶过程中的噪音和振动。
滚动阻力基础知识
滚动阻力基础知识目录一、滚动阻力概述 (2)1.1 滚动阻力的定义 (2)1.2 滚动阻力的分类 (3)二、滚动阻力的影响因素 (4)2.1 轮胎与地面接触的特性 (5)2.1.1 轮胎的胎压 (7)2.1.2 地面的类型与状态 (7)2.1.3 轮胎花纹设计 (8)2.2 车辆行驶速度与方向 (10)2.2.1 行驶速度的影响 (10)2.2.2 行驶方向的影响 (11)三、滚动阻力的计算与测量 (11)3.1 滚动阻力的计算方法 (13)3.1.1 理论计算法 (14)3.1.2 经验公式计算法 (15)3.2 滚动阻力的测量方法 (16)3.2.1 试验仪器与设备简介 (18)3.2.2 测量步骤与注意事项 (19)四、滚动阻力对车辆性能的影响及优化措施 (20)4.1 对车辆燃油经济性的影响及优化措施 (21)4.1.1 影响燃油经济性的原因解析 (22)4.1.2 优化措施与建议方案探讨 (23)4.2 对车辆行驶安全性的影响及优化措施 (24)4.2.1 滚动阻力对行驶安全的影响分析 (26)4.2.2 提高行驶安全的优化措施探讨与实践案例分享 (27)一、滚动阻力概述滚动阻力是物理学中的一个重要概念，尤其在机械、车辆工程及运动学领域中，滚动阻力对系统的性能表现具有显著影响。
顾名思义，是指物体在滚动过程中遇到的阻力。
当物体在接触面上滚动时，由于接触面材料的不均匀性、表面粗糙度、形变等因素，滚动会产生能量损失并引发阻力。
了解滚动阻力的基本原理对于提高机械效率和优化设计至关重要。
本章节将简要介绍滚动阻力的概念、来源及其在实际应用中的重要性。
在车辆工程中，滚动阻力是车辆行驶过程中不可避免的一部分。
轮胎与地面之间的接触产生摩擦力，部分转化为滚动阻力，影响车辆的燃油效率和行驶性能。
对于运动器械如自行车或滑板车等，滚动阻力的存在直接影响其运动效率和用户体验。
在制造业和材料科学领域，滚动阻力的研究有助于改进材料和制造工艺，以提高产品质量和使用寿命。
滚动阻力基础知识
半钢子午胎研究室
Semi-steel Radial Tire Research Department
低滚阻轮胎的发展状况
轮胎滚动阻力指标的制定背景
轮胎、滚动阻力与汽车能耗 - 普通子午线轮胎的滚动阻力系数值约为14kg/t，而低滚动 阻力轮胎（绿色轮胎）的滚动阻力系数值约为10kg/t。 - 一条低滚动阻力轮胎可比普通轮胎每百公里节约0.5升汽 油（其他条件相同）。 - 在轿车轮胎的使用期内（4万公里）可节约104升。
滚动阻力是保障车辆运行必须克服的五种阻力之一。其他 四种是空气阻力（取决于车辆的行驶速度）、加速时强大的惯 性（如在城市驾驶时）、爬坡时需要克服的重力以及内部摩擦 力（如传动系统等）。
气动 阻力 摩擦 惯性
传动
重力 半钢子午胎研究室
Semi-steel Radial Tire Research Department
半钢子午胎研究室
Semi-steel Radial Tire Research Department
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎花纹型式
较低滚动阻力 条状花纹
半钢子午胎研究室
较高滚动阻力 块状花纹
Semi-steel Radial Tire Research Department
轮胎中对滚动阻力影响的方面
半钢子午胎研究室
Semi-steel Radial Tire Research Department
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎花纹磨损程度对滚阻的影响
1、轮胎花纹越深，其滚动阻力就越大，新旧轮胎滚动阻力的 差别大约为20-25%。 2、斜交轮胎新胎CR约为19kg/t，磨光时约为17.5kg/t；而即 使新的子午线轮胎，其CR <17.5kg/t。（以载重型轮胎对比）
汽车滚动阻力的产生机理
汽车滚动阻力的产生机理一、引言汽车滚动阻力是指汽车在行驶过程中，由于轮胎与路面的接触而产生的阻力。
这种阻力对于汽车的行驶稳定性、燃油经济性和安全性有着重要的影响。
因此，了解汽车滚动阻力的产生机理对于汽车设计和优化具有重要意义。
二、轮胎形变引起的阻力轮胎在行驶过程中会受到路面反作用力，从而发生形变。
这种形变会导致轮胎内部产生应力，并且会使轮胎表面产生弯曲。
这些应力和弯曲会导致轮胎内部分子之间的摩擦增大，从而产生滚动阻力。
同时，由于轮胎表面弯曲所产生的弯矩也会使得轮胎与路面之间的接触区域变小，进一步增加了滚动阻力。
三、轮胎与路面之间的摩擦当车辆行驶时，轮胎与路面之间会发生摩擦。
这种摩擦分为干摩擦和湿摩擦两种情况。
干摩擦是指轮胎与干燥的路面之间的摩擦，而湿摩擦则是指轮胎与潮湿或者湿滑路面之间的摩擦。
不同的摩擦情况会对滚动阻力产生不同的影响。
干摩擦时，轮胎与路面之间的接触区域非常小，只有轮胎表面少量凸起部分与路面接触。
这种情况下，轮胎表面微小凸起部分与路面之间产生了极高的应力，从而使得摩擦系数增大，进一步增加了滚动阻力。
湿摩擦时，由于路面上存在水膜，轮胎与路面之间的接触区域变得更大。
这种情况下，水膜会降低摩擦系数，从而减小了滚动阻力。
四、空气阻力当汽车行驶时，车身前方会形成一个高压区域，而车身后方则形成一个低压区域。
这种压差会导致空气流动，并且会产生一个向后的推力。
这个推力就是所谓的空气阻力。
空气阻力对于汽车行驶速度的影响非常大，随着速度的增加，空气阻力也会增加。
五、车轮滚动时的变形当车轮滚动时，由于轮胎与路面之间的摩擦力和轮胎自身的弹性变形，车轮会发生变形。
这种变形会导致车轮表面产生不均匀的应力分布，并且会使得摩擦系数不均匀。
这种不均匀性会使得滚动阻力增加。
六、结论汽车滚动阻力是由多个因素共同作用而产生的。
其中最主要的因素包括轮胎形变引起的阻力、轮胎与路面之间的摩擦、空气阻力和车轮滚动时的变形等。
了解这些因素对于汽车设计和优化具有重要意义。
制动过程中滚动阻力的表现形式。
制动过程中滚动阻力的表现形式。
制动过程中滚动阻力是指车轮受到的阻力，来阻止车轮在制动器的作用下继续滚动。
在制动过程中，车轮的滚动阻力表现具有以下几种形式。
一、滑动阻力制动器作用下，摩擦片与碟片之间产生了摩擦力，该力量使车轮传递的动力受到抵消，阻止了车轮的旋转，以达到制动的目的。
这种阻力就是滑动阻力。
滑动阻力的大小取决于制动器的类型、材料和制动了多长时间等因素。
当滤波太小的时候，将导致摩擦片和碟片在过度磨损或甚至烧穿，从而降低制动效率。
二、滚动摩擦阻力滚动摩擦阻力来自于轮胎与地面的接触。
当车轮受到制动器的作用后，车轮开始慢慢地减速，直到停止。
在此过程中，车轮与地面接触面积发生变化，地面的摩擦越接近壁面，阻力越大。
滚动摩擦阻力的大小取决于轮胎的类型、材质以及接触面积等因素。
一些制动学家认为，滚动摩擦阻力是车辆制动力的主要来源之一，因为它能够抵抗除了空气阻力以外的所有阻力。
然而，轮胎接触地面的形状和大小也对滚动摩擦阻力产生了影响。
三、旋转惯量阻力旋转惯量阻力是车轮本身的质量惯性导致的阻力，该阻力越大，制动车轮的力量就越大。
一般来说，重量越大的车辆的旋转惯量阻力就越大，因此制动力度需要更大。
同时，车辆的加速度也受到旋转惯量阻力的影响。
四、弯曲和挤压阻力当车轮制动的部分受到曲率或压缩时，一部分动能将被转化为形变能，以产生阻力。
实际上，这种形变能是摩擦力还是形变的结果，这个问题目前还没有得到准确的回答。
不过，无论是因摩擦产生的还是因形变产生的阻力，这种阻力的大小很大程度上取决于碟片和制动装置之间的距离。
综上所述，制动过程中的滚动阻力表现为滑动阻力、滚动摩擦阻力、旋转惯量阻力和弯曲和挤压阻力等几种形式。
这些阻力都对汽车的制动能力、停车距离等方面产生影响，因此需要根据实际情况制定相应的制动控制策略和使用方法，以确保汽车制动安全、稳定。
车辆行驶滚动阻力计算公式
车辆行驶滚动阻力计算公式在汽车工程中，滚动阻力是指车辆在行驶过程中，由于车轮与地面之间的接触而产生的阻力。
滚动阻力的大小直接影响着车辆的燃油经济性和行驶性能。
因此，准确计算滚动阻力是汽车工程中非常重要的一项工作。
滚动阻力的计算公式可以通过以下方式进行推导：首先，我们需要了解滚动阻力的定义。
滚动阻力可以分为两部分，滚动阻力和滑移阻力。
滚动阻力是指车轮与地面之间的摩擦力，而滑移阻力是指车轮在行驶过程中产生的弹性变形所产生的阻力。
这两部分阻力之和即为滚动阻力。
滚动阻力的计算公式可以表示为：R = W f。
其中，R为滚动阻力，W为车辆的重量，f为滚动阻力系数。
滚动阻力系数f的计算可以通过以下公式进行推导：f = (c W) / (N R)。
其中，c为地面与车轮之间的摩擦系数，N为车轮的数量，R为车辆的载荷。
通过以上公式，我们可以看出滚动阻力系数f与地面摩擦系数c、车轮数量N以及车辆载荷W之间存在一定的关系。
在实际工程中，我们可以通过对这些参数进行测试和实验，来得到滚动阻力系数f的准确数值。
在实际的汽车工程中，滚动阻力的计算对于车辆的设计和性能优化非常重要。
通过准确计算滚动阻力，我们可以对车辆的燃油经济性和行驶性能进行评估和优化。
同时，滚动阻力的准确计算也对于车辆的悬挂系统和轮胎选择具有重要的指导意义。
除了滚动阻力的计算公式外，我们还可以通过一些实验方法来对滚动阻力进行测试和评估。
例如，在实验室中，我们可以通过在滚动台上对车辆进行测试，来得到滚动阻力的准确数值。
同时，我们还可以通过在实际道路上进行测试，来验证实验室测试结果的准确性。
总之，滚动阻力的计算公式是汽车工程中非常重要的一部分。
通过准确计算滚动阻力，我们可以为车辆的设计和性能优化提供重要的参考依据。
同时，通过实验方法对滚动阻力进行测试和评估，也可以为我们提供更加准确的数据支持。
希望通过本文的介绍，读者对于滚动阻力的计算公式有了更深入的了解。
滚动阻力的名词解释
滚动阻力的名词解释在我们的日常生活中，我们常常会遇到各种阻力。
其中一种常见的阻力是滚动阻力。
那么什么是滚动阻力呢？滚动阻力是指物体在滚动过程中与表面之间的摩擦力量，它具有一定的特性和影响。
本文将从滚动阻力的概念、原理和应用等方面对其进行详细解释。
概念与原理：滚动阻力是指物体在滚动过程中，由于物体与表面之间的接触产生的一种阻碍物体滚动的力量。
它是摩擦力的一种形式，其大小与滚动物体的质量、表面的粗糙程度、滚动体和地面之间的物质性质等因素有关。
滚动阻力的大小与滚动物体的质量成正比，即质量越大，滚动阻力越大；与表面的粗糙程度成反比，即表面越光滑，滚动阻力越小；与滚动体和地面之间的物质性质有关，不同的材质会有不同的滚动阻力。
滚动阻力与滚动体的形状也有关系。
对于圆形物体来说，滚动阻力主要是由于滚动体在滚动过程中物体表面与地面相互接触产生的面接触区域造成的。
而对于非圆形物体，滚动阻力除了与滚动体的形状有关外，还受到物体结构的复杂性等因素的影响。
应用：滚动阻力在工程和物理学等领域有广泛的应用。
在工程上，滚动阻力是机械设备和运输工具运行时重要的考虑因素之一。
例如，车辆在行驶过程中，需要克服滚动阻力来推动轮胎的旋转，而滚动阻力的大小则影响着车辆的能效和经济性。
此外，滚动阻力也在物理学实验和研究中被广泛应用。
研究滚动阻力能够帮助我们深入理解与物体滚动相关的现象与规律，同时也有助于设计更有效的机械系统。
滚动阻力与其他形式的阻力相比，具有自身的特点和应用价值。
尽管滚动阻力在一定程度上会阻碍物体滚动，但相比于滑动摩擦阻力，它通常更小。
这使得滚动成为许多工程和设计中的一种理想选择。
而对于工程师和设计师来说，减小滚动阻力也是提高机械设备和运输工具效率的重要目标之一。
总结：滚动阻力是物体在滚动过程中与表面之间的摩擦力量。
它与滚动物体的质量、表面粗糙程度、滚动体和地面之间的材质等因素有关。
滚动阻力的大小影响着物体的滚动能效和经济性，也在物理学实验和研究中发挥着重要作用。
滚动阻力系数单位
滚动阻力系数单位1. 引言滚动阻力系数是描述物体在滚动过程中所受到的阻力大小的一个参数。
它是衡量摩擦力对物体滚动运动产生影响程度的重要标志之一。
在工程设计和科学研究中，准确地确定滚动阻力系数对于优化设计和预测物体滚动行为至关重要。
本文将介绍滚动阻力系数的概念、计算方法以及常用单位。
2. 滚动阻力系数的定义滚动阻力系数（rolling resistance coefficient）是指物体在滚动过程中由于与地面接触而产生的摩擦阻力与物体所受重力的比值。
它反映了物体在滚动过程中能量损失的大小。
3. 滚动阻力系数的计算方法3.1 动态法通过实验测量，在已知物体所受重力和加速度情况下，利用牛顿第二定律可以求解出物体所受到的摩擦力，然后通过摩擦力与重力之比得到滚动阻力系数。
3.2 静态法通过实验测量，在已知物体所受重力和静止情况下，利用牛顿第一定律可以求解出物体所受到的摩擦力，然后通过摩擦力与重力之比得到滚动阻力系数。
3.3 理论法根据物体与地面之间的接触面积、地面材料、物体形状等因素，结合一定的理论模型和假设，通过数学推导得出滚动阻力系数的计算公式。
4. 滚动阻力系数的单位滚动阻力系数是一个无量纲量，即没有具体的单位。
它表示为一个比值或者一个百分比。
4.1 比值表示滚动阻力系数可以用一个无量纲的比值来表示，常用符号为Cr。
它等于物体所受摩擦力Ff与物体所受重力Fg之比：C<sub>r</sub> = F<sub>f</sub> / F<sub>g</sub>其中，Ff是摩擦力，Fg是重力。
4.2 百分比表示为了更直观地描述滚动阻力大小，在实际应用中常将滚动阻力系数表示为一个百分比。
具体计算方法如下：C<sub>r</sub> (%) = C<sub>r</sub> × 100%5. 滚动阻力系数的影响因素滚动阻力系数的大小受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：5.1 地面材料不同地面材料的摩擦性质不同，会对滚动阻力产生影响。
滚动阻力形成的物理过程
滚动阻力形成的物理过程一、基本变形：当轮胎滚动时，轮胎发生反复变形，造成能量的耗散。
受压的轮胎主要发生三种变形：胎冠、胎侧和胎圈的弯曲变形；胎冠的受压；胎冠和胎侧的剪切形变。
轮胎三个部位占轮胎能量耗散的百分比大约分别是：胎冠70%、胎侧15%和胎圈区域15%。
a)胎冠的变形：轮胎受压时，轮胎周向发生形变，形变区域有Flat区域和Beading区域。
Flat区域的曲率趋向与无穷大，Bending区域曲率比轮胎周向的曲率要小的多。
当轮胎滚动时，轮胎的胎冠反复经历如下过程：正常、弯曲、平、弯曲、回复。
轮胎的内部、外部和中间结构会发生程度不同的拉伸和压缩。
在受压时，由于带束层的刚性很大，可以认为带束层是没有拉伸和压缩的。
但是在弯曲区域，气密层时受压的，带束层以外的区域（胎冠、冠带层等）是受拉伸的。
当从弯曲区域进入平底区域后，气密层是拉伸的，胎冠和冠带层是受压缩的。
再从平底区域进入弯曲区域时，气密层再次变为压缩，胎冠和冠带层变为拉伸，最后恢复为正常的曲率。
接地区域胎冠的压缩应变水平约为轿车胎的5%和载重胎的14%。
当轮胎载荷过大时，接地长度会变长，轮胎结构经历压缩和拉伸的历程将更长，导致能量耗散更多，滚动阻力增加。
胎面花纹设计的海陆比和花纹块大小对轮胎的花纹块的压缩应力应变有很大影响。
如果胎面花纹设计的海陆比降低，为了维持同样的载荷，花纹块必须承载更大的接地压力，以保证较小的花纹块面积能支撑同样的载荷。
接地面的平均压力（指的是接地总面积内）与轮胎气压大致相同，例如对于轿车胎为2bar ，对于卡车胎为6bar 。
但实际与路面接触的区域只占接地总面积的约70%。
根据下式：P contact = P tire /(1-V oid)则花纹块承载的压力约为轮胎气压的2/0.7倍，也就是多出45%，也就是说花纹块承载的压力约为3bar ，卡车胎约为11bar 。
由于橡胶的特性，当花纹块受压是，有向四周伸展的特性。
而压缩刚度会随着压缩应变的升高而升高。
滚动阻力系数f
滚动阻力系数f滚动阻力系数f是描述物体在流体中滚动时所受到的阻力大小的一个物理量。
它是滚动阻力与滚动速度之间的比值，通常用f来表示。
滚动阻力系数f的大小取决于物体的形状、尺寸、表面特性以及流体的性质等因素。
滚动阻力是物体在流体中滚动过程中受到的阻碍，使物体减慢或停止滚动的力。
它是由于流体粘滞力的作用而产生的。
流体粘滞力是流体分子间的相互作用力，使得物体在流体中运动时受到阻碍。
滚动阻力是物体与流体之间的相互作用力，它的大小与物体在流体中的滚动速度有关。
滚动阻力系数f是一个无量纲量，它的取值范围在0到1之间。
当滚动阻力系数f等于0时，表示物体在流体中滚动时没有受到任何阻力，即无阻力滚动。
当滚动阻力系数f等于1时，表示物体在流体中滚动时受到的阻力与滚动速度成正比，即滚动阻力最大。
滚动阻力系数f的大小与物体的形状有关。
一般情况下，形状较规则的物体滚动阻力系数较小，而形状较不规则的物体滚动阻力系数较大。
例如，一个球形物体在流体中滚动时，滚动阻力系数较小；而一个长方体物体在流体中滚动时，滚动阻力系数较大。
滚动阻力系数f的大小还与物体的表面特性有关。
表面光滑的物体滚动阻力系数较小，而表面粗糙的物体滚动阻力系数较大。
这是因为表面光滑的物体与流体之间的接触面积较小，流体粘滞力的作用较小，所以滚动阻力系数较小；而表面粗糙的物体与流体之间的接触面积较大，流体粘滞力的作用较大，所以滚动阻力系数较大。
滚动阻力系数f的大小还与流体的性质有关。
不同的流体具有不同的粘滞性，所以对于相同的物体，在不同的流体中滚动时，滚动阻力系数也会不同。
一般情况下，粘度较大的流体对物体的阻力较大，滚动阻力系数较大；而粘度较小的流体对物体的阻力较小，滚动阻力系数较小。
滚动阻力系数f是描述物体在流体中滚动时所受到的阻力大小的一个物理量。
它的大小与物体的形状、尺寸、表面特性以及流体的性质等因素有关。
通过研究滚动阻力系数f，可以更好地理解物体在流体中滚动时所受到的阻力大小，为相关工程设计和运动学研究提供理论依据。
滚动阻力公式
滚动阻力公式在物理学中，滚动阻力是指当一个物体在一个表面上滚动时受到的阻碍其运动的力。
滚动阻力的大小取决于物体的形状、表面的粗糙程度以及运动的速度等因素。
滚动阻力可以用一个简单的公式来描述，以帮助我们更好地理解和计算物体在滚动过程中所受到的阻力。
滚动阻力的公式可以表示为：滚动阻力 = C × N其中，C是一个常数，称为滚动摩擦系数，N是物体受到的支持力。
滚动阻力与支持力之间的关系是线性的，即滚动阻力正比于支持力的大小。
滚动摩擦系数C取决于物体和表面的摩擦性质，通常是一个实验确定的数值。
当物体在平滑表面上滚动时，滚动阻力通常可以忽略不计，因为平滑表面上的摩擦力很小。
但是当物体在粗糙表面上滚动时，滚动阻力就会变得非常显著。
例如，车辆在路面上行驶时，就会受到来自路面粗糙度的滚动阻力，这会消耗车辆的动能，使得车辆需要更多的能量来维持运动。
滚动阻力的大小还取决于物体的形状。
在同样的表面上，一个球体和一个圆柱体在滚动时所受到的阻力是不同的。
球体的滚动阻力通常比圆柱体小，因为球体的接触面积较小，摩擦力也相应减小。
除了形状和表面粗糙度外，物体的速度也会影响滚动阻力的大小。
通常来说，滚动阻力随着速度的增加而增加。
这是因为在高速运动时，物体与表面的接触面积减小，摩擦力也会变大。
在工程和设计领域，了解滚动阻力的大小对于设计高效率的机械和设备非常重要。
通过合理的设计，可以减小滚动阻力，提高机械设备的效率，从而减少能源消耗和成本。
因此，研究滚动阻力的公式和影响因素对于工程师和设计师来说是至关重要的。
总的来说，滚动阻力是物体在滚动过程中受到的阻碍力，其大小取决于滚动摩擦系数、支持力、物体形状和运动速度等因素。
了解滚动阻力的公式和影响因素有助于我们更好地理解物体在滚动过程中的行为，为工程设计提供重要参考。
希望本文能够帮助读者更深入地了解滚动阻力的概念和应用。
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1、轮胎花纹越深，其滚动阻力就越大，新旧轮胎滚动阻力的 差别大约为20-25%。 2、斜交轮胎新胎CR约为19kg/t，磨光时约为17.5kg/t；而即 使新的子午线轮胎，其CR <17.5kg/t。（以载重型轮胎对比）
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎花纹磨损程度对滚阻的影响
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：美国
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：欧洲
欧洲，在欧盟指令2001/43中就有指定轮胎滚动阻力方面 法规的要求； 目前欧洲汽车制造商协会以及日本、韩国汽车制造商协会 正积极寻找减少汽车二氧化碳排放的方法，使用低滚动阻力轮 胎是一个方面。
轮胎滚动阻力指标的制定背景
境： 1、美国制定了联邦节油CAFE（企业平均燃油经济性），要求 汽车的制造商出售的所有的新车都必须具有一定的平均燃油效 率，如每加仑多少英里。 2、欧洲汽车制造商协会ACEA提出排放新协议，新生产的汽车 每公里的二氧化碳排放量低于一定限值，如每公里多少克。 3、日本和韩国的汽车制造商协会也签署了该排放协议。 在此前提下，发达国家制订了相应的标准法规以期保护环
9.0≤Cr<10.5
10.0 ≤Cr<11.5 7.5≤Cr<9.0 8.5≤Cr<10.0
10.5 ≤Cr<12.0
11.5 ≤Cr<13.0 9.0 ≤Cr<10.5 10.0 ≤Cr<11.5
12.0 ≤Cr<13.5
13.0 ≤Cr<14.5 10.5 ≤Cr<12.0 11.5 ≤Cr<13.0
低滚阻轮胎的发展状况
轮胎滚动阻力指标的制定背景
5、汽车尾气排放是造成我们地球温室效应的重要原因。 6、据统计，每年全世界50%的石油是消耗在交通运输上。 7、人们的住所与起工作地的距离越来越远。 8、汽车的平均行驶速度越来越快。 9、因此规定主要温室效应气体排放总量限制的《京都议 定书》。
低滚阻轮胎的发展状况
有些新的高科技材料复合物（如含硅元素）能减低滚 动阻力，同时又不产生值得关注的负面影响
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎花纹型式
较低滚动阻力 条状花纹
较高滚动阻力 块状花纹
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎花纹型式
因此需选择胎面橡胶&花纹设计来降减低滚阻&生热 高滚阻轮胎 低滚阻轮胎
轮胎中对滚动阻力影响的方面
滚动阻力基本慨念
滚动阻力的影响
1、滚动阻力会从燃料箱里消耗燃料 2、它不可能被完全消除. 3、滚动阻力可以通过轮胎结构设计及配方设计来降低滚动 阻力。 轮胎制造商在探索降低轮胎滚动阻力的方法应该同时 考虑轮胎的另外两个因素：轮胎的里程寿命与抓地力。 ——这正是轮胎设计的新趋势。
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎结构型式
子午线轮胎 斜交轮胎
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎结构型式
子午线轮胎的滚动阻力比斜交胎低30%~40%，可节 油6~8%。
轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎规格对滚阻的影响
外直径大的轮胎滚阻低
按照ISO标准:8767测量的一个规格为175/70R14轮胎的滚动阻力
轮胎中对滚动阻力影响的方面
低滚阻轮胎的发展状况
轮胎滚动阻力指标的制定背景
1、全世界的城市化进程使得汽车成为维持人们生存活动 的必要手段之一。 2、全世界的汽车总量将会在2020年到达15亿辆，而中 国将会达到1亿辆。 3、西方在二战后的经济腾飞，东方和中南美近年来的经 济迅速发展，人类的行为已显著的改变了大气的化学构成 （温室气体的大量生成）。 4、温室效应和能源危机、环境危机已严重制约了全世界 经济的可持续发展。
因为滚动阻力的原因，轮胎所造成的燃油消耗量约占整个 轿车燃油消耗量的20%，在卡车中，则占1/3。
滚动阻力基本慨念
汽车燃料消耗组成
城市行驶 轮胎滚动阻力 空气阻力 动力传动系统 克服质量 15% 5% 45% 35% 高速公路行驶 轮胎滚动阻力 空气阻力 动力传动系统 25% 60% 15%
滚动阻力基本慨念
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：中国
根据国际能源署（IEA）的统计中国（大陆）运输业每年 消耗柴油：28X106吨。 假定其中50%用于卡客车运输：14X106吨 假定今天卡客车轮胎子午化率为30%（70%为斜交胎） 假定用子午胎替换斜交胎平均节油8% 那么每年可节约柴油： 14X106X30%X8%=0.34 X106（吨）
轮胎中对滚动阻力影响的方面
运行速度对滚阻的影响
只要达到稳定状态 （轿车轮胎大于30分钟； 卡车轮胎大于60分钟） 轮胎滚动阻力基本不变。 然而其所占有车辆 能耗的百分比会下降， 因为速度高时空气阻力 成为主导因素。
轮胎中对滚动阻力影响的方面
充气压力对滚阻的影响
在正常情况下提高 气压会降低轮胎的滚动 阻力，只有在沙漠或特 别松软的路面提高充气 压力不会降低滚动阻力。 单方面为追求降低 滚动阻力而提高轮胎的 充气压力是极其错误的， 也会增加风险（安全 性） 。
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：欧洲
2006年10月19日出版的《能源使用效率的现状和潜能》 提出采用低滚动阻力轮胎和胎压实时监测系统（欧盟能源委员 会提出）。 轮胎滚动阻力分级和限值已通过议案并提交欧盟委员会， 有望在2008年底形成立法，2009年底开始实施，有一年左右的 过度期。
在轮胎寿命初期，前桥与驱动桥轮胎的滚阻差别大约5kg/t。 在接近花纹磨光（磨损80%）时，前桥与驱动桥的滚阻差别 大约为0.3kg/t。 刻沟后，无论轮胎进一步磨损，也无论前桥或驱动桥，轮胎 的滚阻变化都不大。轮胎中对滚动阻力影响的方面
轮胎运行时间对滚阻的影响
轮胎开始运行初期其滚动阻力迅速下降，之后达到平衡
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：欧洲
2007年7月6日欧洲轮胎制造商协会向欧盟委员会提出了 轮胎滚动阻力最大值的建议值。
轮胎滚动阻力系数Cr限值 单位：kg/t
轮胎类型 A B C D
乘用车（普）
乘用车（冬） 轻卡（普） 轻卡（冬）
Cr<9.0
Cr<10.0 Cr<7.5 Cr<8.5
滚动阻力基本慨念
滚动阻力系数的定义
滚动阻力系数
FR CR Z
FR - 滚动阻力 Z - 负载 为维持正常行驶补尝滚动阻力的损失，轮胎每负载1吨 需5公斤的力，则滚动阻力系数为：
5 CR 100 % 0.05 1000
滚动阻力基本慨念
轮胎滚动阻力损失区域分布
7% 11%
胎冠 带束层 胎体 胎侧 胎圈 其它
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：日本
2007年初JATMA会议表决通过制定轮胎滚动阻力标准， 2007年7月由JATMA指定的5家轮胎公司按照ISO28580开始进 行实验室关联性试验，从而为下一步了解日本轮胎市场滚动阻 力水平做准备。 2007年11月至2008年3月日本轮胎市场滚动阻力水平已经 测试完成。JATMA已经通过相关数据分析，准备与政府部门商 讨形成立法事宜。 IEA（国际能源组织）于2008年7月在日本举行G8峰会上， 发表关于低滚阻轮胎与节油关系的正式文件。
滚动阻力是保障车辆运行必须克服的五种阻力之一。其他 四种是空气阻力（取决于车辆的行驶速度）、加速时强大的惯 性（如在城市驾驶时）、爬坡时需要克服的重力以及内部摩擦 力（如传动系统等）。
气动 阻力 摩擦 惯性
传动
重力
滚动阻力基本慨念
滚动阻力的定义
滚动阻力（Fr）为 单位行驶距离的能量损失。 =能量（或功）／距离 注：滚动阻力常用的国际单位是牛顿· 米每米（N· m/m）。 这等效于用牛顿（N）表示的牵引阻力。 滚动阻力系数（Cr）为 用牛顿表示的滚动阻力与用牛顿表 示的轮胎负荷的比值。
低滚阻轮胎的发展状况
轮胎滚动阻力的指标形式
根据乘用车、商用车使用情况不同，目前国际上正考虑和 比较可行的是： - 对乘用车，由于用途相对比较单一，建议出台一个带有最 高限值的分级体系标准，并在轮胎销售时告知用户滚动阻力与 油耗的关系。由此鼓励轮胎生产企业降低轮胎滚动阻力 - 对商用车，由于用途广泛，各种使用差异较大，建议对各 种用途轮胎提出一个滚动阻力范围，并在轮胎销售时告知用户 滚动阻力与油耗的关系。
低滚阻轮胎的发展状况
各国政府涉及有关轮胎滚动阻力方面的法 规：美国
美国，RMA支持出台一个全国性的带有最大限值的联邦轮 胎滚动阻力分级体系，使轮胎的使用者了解滚动阻力和汽车油 耗的关系。 用户有权了解该体系和轮胎油耗与滚动阻力关系的 （HR5632提案）去年已在众议院获得通过。 美国国会已经决定于2007年12月通过立法，要求NHTSA 尽快制定CR分级标准及告知轮胎用户油耗和滚动阻力关系。
低滚阻轮胎的发展状况
轮胎滚动阻力指标的制定背景
轮胎、滚动阻力与汽车能耗 - 普通子午线轮胎的滚动阻力系数值约为14kg/t，而低滚动 阻力轮胎（绿色轮胎）的滚动阻力系数值约为10kg/t。 - 一条低滚动阻力轮胎可比普通轮胎每百公里节约0.5升汽 油（其他条件相同）。 - 在轿车轮胎的使用期内（4万公里）可节约104升。
轮胎基础知识之
滚动阻力
滚动阻力基本慨念
什么是滚动阻力?
随着车轮每一次转动，当轮胎与路面接触时，轮胎由于承 重的原因会产生变形。随着轮胎结构的变形，其组成部件会变 热，并且一部分由发动机传输来的能量损耗了：这就是滚动阻 力现象。
由于车辆运行所需的能量是由燃油燃烧提供的，因此降低 轮胎的滚动阻力就会节省燃油消耗，从而减少二氧化碳和其它 温室气体的排放。